一种基于改进DQN算法的室内巡逻机器人自主导航方法

发布时间: 2022-09-07

来源: 试点城市（园区）

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利,新品种,新技术

行业领域：

电子信息技术,新型电子元器件,计算机及网络技术

成果介绍

本发明涉及DQN算法技术领域,尤其涉及一种基于改进DQN算法的室内巡逻机器人自主导航方法,包括S1、巡逻机器人感知自身周围的环境信息,并结合自身的位置信息和将到达的目标点组成一个状态空间,在状态空间中依次设置若干目标点,并作为DQN算法的输入;S2、对DQN算法的目标函数进行改进,使目标点不断变起始点,直到最后一个目标点;S3、通过对奖惩函数r进行改进,提高DQN算法收敛速度。本发明对DQN算法进行改进,避免算法陷入死循环的问题;将机器人行驶的路径分段化。

成果亮点

为了克服上述现有技术的不足，本发明所采用的技术方案是：一种基于改进DQN算法的室内巡逻机器人自主导航方法包括以下步骤：经验回放机制提高机器人的样本关联性和解决机器人的效率利用问题；在机器人和环境进行信息交互时，机器人可获得样本数据库；机器人将样本数据库存储到建立的经验池中并随机抽取一小部分数据用于训练样本，再将训练样本送入神经网络中训练；经验回放机制利用样本本身的可重复性来提高学习效率；改进目标函数：目标点是巡逻机器人在运动状态下所需要达到的位置坐标，表示机器人的最终位置，对于巡逻机器人而言，它在执行任务时，需要行驶在固定路线上，并且在巡逻完成后应回到初始位置；将目标点处于起始位置，会导致算法不进行迭代，直接跳转至结尾，从而跳过巡逻步骤；即使设计函数使得算法在第二次达到初始位置时停止迭代，由于DQN算法的自身特点，也将快速停止迭代，最终行走路径可能只有一小格；

团队介绍

发明人：毛树人郑剑锋周海翔吴振裕孔鹏程常州大学坐落于经济发达、人文荟萃的江南历史文化名城——江苏省常州市。学校始建于1978年，原名为南京化工学院无锡分院、常州分院，是一所在我国改革开放之初创办的省属全日制本科院校。1981年经国务院批准，正式定名为江苏化工学院。1984年实行江苏省人民政府和中国石油化工总公司联合办学机制，1992年正式成为中国石油化工集团公司（原中国石油化工总公司）管理的部属院校，并更名为江苏石油化工学院。2000年起，学校实行中央与地方共建、以江苏省管理为主的管理体制，2002年更名为江苏工业学院。2010年，经教育部批准更名为常州大学。2011年，江苏省人民政府与中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司签署共建常州大学协议。历经三十六年的建设和发展，学校成为一所以工学、理学、管理为主、多学科协调发展、具有“产学研”合作办学特色的普通高等院校。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：- (-) 评价时间：2022-12-23

刘春林

常州大学

教授

综合评价

该成果涉及DQN算法技术领域,尤其涉及一种基于改进DQN算法的室内巡逻机器人自主导航方法,该技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠。总体而言，该项技术思路方向很好，未来市场空间较大，有利于当前政策要求，转化成熟度高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

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